ADAMS/Car的雙叉臂獨(dú)立懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對(duì)雙橫臂獨(dú)立扭桿彈簧懸架的特點(diǎn),運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)的理論建立了某商務(wù)車(chē)獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型和仿真模型,基于遺傳算法開(kāi)發(fā)了多目標(biāo)的優(yōu)化程序,通過(guò)adams/solver和外部程序的接口文件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸。將優(yōu)化前仿真結(jié)果與優(yōu)化后得到的仿真結(jié)果進(jìn)行了性能對(duì)比,結(jié)果表明,優(yōu)化后的仿真結(jié)果有效地改善了懸架的性能。該方法和傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法相比,優(yōu)點(diǎn)在于能提高精度和效率。

運(yùn)用空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)方法建立某皮卡車(chē)雙橫臂扭桿彈簧獨(dú)立懸架的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)力學(xué)分析給出其垂直線剛度的計(jì)算方法。同時(shí)還應(yīng)用adams軟件建立同種懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)雙橫臂扭桿彈簧獨(dú)立懸架垂直線剛度隨車(chē)輪上下擺動(dòng)的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析。采用兩種方法計(jì)算、仿真結(jié)果的一致性表明這兩種方法都是分析雙橫臂扭桿彈簧懸架垂直線剛度行之有效的方法,也說(shuō)明了文中所建的模型和提出的計(jì)算方法都是正確的。

為了提高fsae(中國(guó)大學(xué)生方程式汽車(chē)大賽)賽車(chē)的操縱穩(wěn)定性,對(duì)賽車(chē)雙橫臂前懸架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)已建好的ug三維模型得到某賽車(chē)前懸架主要硬點(diǎn)坐標(biāo),然后利用adams/car建立前懸架虛擬樣機(jī)模型并進(jìn)行仿真試驗(yàn),指出懸架設(shè)計(jì)的不足;利用adams/insight進(jìn)行優(yōu)化分析,得到所考慮硬點(diǎn)位置對(duì)各項(xiàng)性能參數(shù)的影響靈敏度,再根據(jù)所得靈敏度對(duì)硬點(diǎn)位置進(jìn)行優(yōu)化,得到最合理的性能參數(shù)組合,進(jìn)而獲得最優(yōu)的雙橫臂前懸架模型;最后對(duì)優(yōu)化前后的模型進(jìn)行仿真與對(duì)比,結(jié)果顯示優(yōu)化后懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性得到了一定改善。

綜合國(guó)內(nèi)外資料，探討了雙精管扭桿懸架設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用的國(guó)截面直扭桿的設(shè)計(jì)方法和雙向筒式減振器參數(shù)的初步確定，并用于某輕型客車(chē)前懸架的改進(jìn)設(shè)計(jì)，獲得了滿意的結(jié)果.

綜合國(guó)內(nèi)外資料,探討了雙橫臂扭桿懸架設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用的圓截面直扭桿的設(shè)計(jì)方法和雙向筒式減振器的參數(shù)的初步確定,并用于某輕型客車(chē)前懸架的改進(jìn)設(shè)計(jì),獲得了滿意的結(jié)果。

為了研究賽車(chē)的操縱穩(wěn)定性,應(yīng)用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件adams,對(duì)前懸架進(jìn)行建模和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析,對(duì)懸架結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行調(diào)整。選取適當(dāng)?shù)挠颤c(diǎn)坐標(biāo)作為優(yōu)化變量,基于adams/insight模塊,針對(duì)前輪前束的變化進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),最終改善了賽車(chē)的操縱穩(wěn)定性。對(duì)于運(yùn)動(dòng)型車(chē)輛的前懸架設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

為提高fsae賽車(chē)的操縱穩(wěn)定性,利用adams/car建立fsae賽車(chē)雙橫臂前懸架仿真模型,通過(guò)雙輪同向跳動(dòng)仿真試驗(yàn),分析影響懸架性能的參數(shù)值及其變化情況;利用adams/insight對(duì)該懸架進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),根據(jù)優(yōu)化結(jié)果修改部分硬點(diǎn)的坐標(biāo)值;再次進(jìn)行雙輪同向跳動(dòng)仿真試驗(yàn),優(yōu)化前后的結(jié)果對(duì)比表明:優(yōu)化后,懸架的整體性能得到較大提高,有助于整車(chē)操縱穩(wěn)定性的改善。

針對(duì)iveco前雙橫臂獨(dú)立懸架只按來(lái)圖加工的現(xiàn)狀,提出應(yīng)用catia對(duì)iveco前雙橫臂獨(dú)立懸架進(jìn)行逆向設(shè)計(jì),并應(yīng)用catia的dmu模塊對(duì)其進(jìn)行ridemotion,甚至在某些方面進(jìn)行一定優(yōu)化分析,從而提高對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步提升自主開(kāi)發(fā)能力。

針對(duì)某車(chē)型扭桿式雙橫臂獨(dú)立懸架前輪距加寬的要求,提出了改型設(shè)計(jì)的幾種方案,并根據(jù)輪距和定位參數(shù)隨輪跳變化的曲線趨勢(shì)確定了最優(yōu)方案。建立了扭桿式雙橫臂獨(dú)立懸架虛擬樣機(jī)模型,通過(guò)對(duì)比靜態(tài)平衡位置時(shí)定位參數(shù)的理論值與仿真值,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。通過(guò)分析5種運(yùn)動(dòng)特性曲線變化趨勢(shì)可知,前束角變化最為靈敏,從而可確定上下擺臂各加長(zhǎng)40mm、轉(zhuǎn)向器長(zhǎng)度不變、轉(zhuǎn)向拉桿每側(cè)加長(zhǎng)40mm的方案為最優(yōu)。

汽車(chē)轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車(chē)的重要部件,對(duì)整車(chē)行駛動(dòng)力學(xué)(如操縱穩(wěn)定性、行駛平順性等)有舉足輕重的影響。利用adams/view對(duì)雙橫臂式獨(dú)立懸架進(jìn)行建模仿真,研究分析汽車(chē)運(yùn)動(dòng)中懸架隨車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)定位參教的變化規(guī)律,進(jìn)而對(duì)其參數(shù)的變化進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析總結(jié)懸架對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向的影響。

上置扭桿式雙橫臂獨(dú)立懸架是較復(fù)雜的一種懸架形式,分析其運(yùn)動(dòng)特性對(duì)汽車(chē)的輪胎偏磨和整車(chē)性能都有重要的參考價(jià)值。利用adams/car軟件建立了虛擬樣機(jī)模型,通過(guò)對(duì)比靜態(tài)平衡位置時(shí)定位參數(shù)的理論值與仿真值,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。設(shè)置輪跳合理的范圍,進(jìn)行同向跳動(dòng)仿真,得到5項(xiàng)運(yùn)動(dòng)特性變化曲線。分析曲線的變化趨勢(shì),得到輪距變化超出一般的要求區(qū)間,可能導(dǎo)致輪胎磨損嚴(yán)重,以及直線行駛能力變差等結(jié)論。

為研究雙橫臂式懸掛對(duì)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性的影響,論文應(yīng)用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件adams,對(duì)雙橫臂式懸掛進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬仿真分析,選取適當(dāng)?shù)挠颤c(diǎn)坐標(biāo)作為優(yōu)化變量,基于adams/insight模塊,針對(duì)前輪定位參數(shù)的變化進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)懸架結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行優(yōu)化,使其達(dá)到更好的運(yùn)動(dòng)性能,最終到達(dá)改善其操縱穩(wěn)定性的目的。

針對(duì)某越野車(chē)雙橫臂前懸架,采用有限轉(zhuǎn)動(dòng)張量法,結(jié)合空間解析幾何理論知識(shí),推導(dǎo)車(chē)輪定位參數(shù)隨車(chē)輪跳動(dòng)量的變化規(guī)律,并與adams仿真結(jié)果、實(shí)車(chē)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比,據(jù)此驗(yàn)證所建模型的正確性。利用matlab軟件,根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算車(chē)輪等位參數(shù)的變化情況,在對(duì)計(jì)算結(jié)果分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)前輪前束角和輪距的變化范圍不滿足設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題,借助adams/insight模塊對(duì)懸架硬點(diǎn)位置進(jìn)行靈敏度分析,并以此為根據(jù)進(jìn)行二次函數(shù)響應(yīng)面法擬合,最后根據(jù)擬合函數(shù)匹配硬點(diǎn)位置。優(yōu)化分析結(jié)果表明:懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)要求,驗(yàn)證了此次優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效性。

文章針對(duì)雙橫臂獨(dú)立扭桿彈簧懸架的特點(diǎn),運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)的理論建立了某商務(wù)車(chē)獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型和仿真模型,基于遺傳算法開(kāi)發(fā)了多目標(biāo)的優(yōu)化程序,通過(guò)adams/solver和外部程序的接口文件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸。將仿真結(jié)果與優(yōu)化前得到的仿真結(jié)果進(jìn)行了性能對(duì)比,結(jié)果表明優(yōu)化后的仿真結(jié)果有效地改善了懸架的性能,同時(shí)也說(shuō)明了該方法和傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法相比,這種方法提高了精度和效率。

以eq1031輕型貨車(chē)為例,對(duì)扭桿彈簧雙橫臂獨(dú)立懸架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)性分析,簡(jiǎn)述了保證雙橫臂獨(dú)立懸架上線裝配姿態(tài)正確的工序過(guò)程和控制措施。

介紹了根據(jù)整車(chē)參數(shù),在滿足懸架性能的基礎(chǔ)上,匹配設(shè)計(jì)懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)硬點(diǎn)的方法。以國(guó)內(nèi)一款正在研發(fā)的電動(dòng)小車(chē)為例,計(jì)算了與小車(chē)相匹配的雙橫臂獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)硬點(diǎn)位置坐標(biāo),在adams/car下建立了小車(chē)懸架模型,仿真結(jié)果表明初次匹配的懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)基本合理;并通過(guò)adams/insight,對(duì)懸架定位參數(shù)的影響因子進(jìn)行了分析,重新匹配計(jì)算了硬點(diǎn)坐標(biāo),仿真驗(yàn)證重新匹配的機(jī)構(gòu)更能滿足設(shè)計(jì)要求。研究結(jié)果為懸架設(shè)計(jì)的研究提供了參考。

利用adams/car模塊建立大學(xué)生方程式賽車(chē)(fsae)雙橫臂獨(dú)立懸架仿真模型;對(duì)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,對(duì)表征懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)性能的參數(shù)進(jìn)行分析以確定優(yōu)化目標(biāo);利用adams/insight模塊通過(guò)設(shè)定設(shè)計(jì)變量、綜合目標(biāo)函數(shù)和約束條件進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì);根據(jù)優(yōu)化結(jié)果修改懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模型,再次進(jìn)行仿真分析,并比較優(yōu)化前和優(yōu)化后懸架的綜合性能;仿真結(jié)果表明,優(yōu)化后的懸架綜合性能得到明顯提高,證明了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有效性和正確性。

闡述了在整車(chē)裝調(diào)過(guò)程中確定空車(chē)高度的重要性。空車(chē)高度是保證前輪定位正確性的前提,前輪定位參數(shù)變化量取決于懸架平衡位置,而空車(chē)高度對(duì)懸架平衡位置有重要影響。以bj1027a皮卡為例,指出對(duì)于裝有扭桿彈簧的獨(dú)立懸架車(chē)輛,其空車(chē)高度不僅影響整車(chē)姿態(tài)而且影響懸架的運(yùn)動(dòng)精度,而正確的空車(chē)高度可以保證車(chē)輛具有良好的行駛性能。

汽車(chē)懸架控制臂的設(shè)計(jì)優(yōu)劣直接影響到汽車(chē)的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。近幾年來(lái)，在汽車(chē)輕量化和舒適化的發(fā)展中，汽車(chē)懸架控制臂的結(jié)構(gòu)發(fā)揮著重要的作用。我國(guó)在汽車(chē)懸架控制臂的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方面，仍然屬于初期階段，需要對(duì)有關(guān)的設(shè)計(jì)理論和建模問(wèn)題開(kāi)展深入的研究。

采用虛功原理、有限張量和矢量代數(shù)法計(jì)算雙橫臂扭桿懸架的剛度,應(yīng)用adams軟件驗(yàn)證數(shù)學(xué)方法計(jì)算的可行性。基于隨機(jī)振動(dòng)的方法分析輪胎動(dòng)載荷、懸架動(dòng)行程和舒適性3個(gè)性能指標(biāo),對(duì)扭桿設(shè)計(jì)的基本參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,減小實(shí)際行車(chē)中的懸架位移和撞擊限位塊頻率,測(cè)試效果明顯,為總布置設(shè)計(jì)提供精確的設(shè)計(jì)參數(shù)。

利用catia軟件對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)體建模,并利用hypermesh軟件進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化分析和剛、強(qiáng)度分析,同時(shí)結(jié)合對(duì)未來(lái)輕量化材料的探討,尋找雙橫臂懸架輕量化設(shè)計(jì)方法。

運(yùn)用優(yōu)化理論和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,結(jié)合混凝土泵車(chē)臂架系統(tǒng)模型,分析了連桿位置對(duì)臂架系統(tǒng)油缸大受力的影響;應(yīng)用adams軟件對(duì)混凝土臂架模型進(jìn)行了參數(shù)化建模和優(yōu)化設(shè)計(jì),進(jìn)而求得使油缸大受力小化時(shí)的各鉸點(diǎn)坐標(biāo)優(yōu)解,從而為臂架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改進(jìn)和油缸選型提供了可靠依據(jù)。